一种换热机构及燃料系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种换热机构，其中，包括导热件，导热件内设有用于输送气体的内腔以及安装于内腔中的多根芯体，导热件包括第一进气口、第一排气口、第二进气口以及第二排气口，多根芯体的一端与第一进气口之间以及多根芯体的另一端与第一排气口之间均设有密封板，密封板设有多个通孔，第一进气口通过多个通孔与多根芯体的一端连接，多根芯体的另一端通过多个通孔与第一排气口连接；第一进气口和第一排气口均用于供热气流通，以使多根芯体加热；第二进气口用于接收电堆模块排放的冷气，多根芯体的外壁用于加热冷气，加热后的冷气通过间隙排出至第二排气口外；被加热后的多根芯体对冷气进行加热，从而使第二排气口排放热气，减少冷凝水的生成。凝水的生成。凝水的生成。

【技术实现步骤摘要】
一种换热机构及燃料系统


[0001]本技术涉及车用燃料电池的
，特别涉及一种换热机构及燃料系统。

技术介绍

[0002]在车用级燃料电池系统实际应用场景中，空压机作为整个系统的氧化剂供给“气源”，其存在的意义举足轻重。近年来，随着国内燃料电池技术的快速发展，空压机的种类层出不穷。
[0003]在繁多的空压机种类中，离心式空压机本着无油、高压比、低噪声、小体积等优势脱颖而出。随着国内燃料电池系统功率等级的增加，离心式空压机由单极增压逐渐发展成了双极增压，但随之而来的是空压机的高功耗。燃料电池净输出功率＝电堆输出功率
‑
系统寄生功率；而空压机的功耗就归类为系统寄生功率，并占据其中的绝大部分。为了释放这部分功耗，带膨胀机(能量回收)的空压机应运而生。膨胀机通过回收电堆排气能量辅助电机驱动，在同样流量压比工况下功耗会显著下降，可以有效提高电堆效率。
[0004]但是，电堆的排气温度明显低于空压机出口温度，膨胀机内设有涡轮机，若将电堆的排气直接接入涡轮机会产生大量冷凝水，严重时会打坏涡轮机的叶片。而且冷凝水呈现弱酸性，长时间会腐蚀涡轮机的叶片。

技术实现思路

[0005]本技术的主要目的是提出一种换热机构，旨在实现加热电堆的排气温度，以减少冷凝水的形成。
[0006]为实现上述目的，本技术提出的一种换热机构，包括导热件，所述导热件内设有用于输送气体的内腔以及安装于所述内腔中的多根芯体，每根所述芯体呈筒状的中空结构，且所述多根芯体之间设有间隙；
[0007]其中，所述导热件包括第一进气口、第一排气口、第二进气口以及第二排气口，所述多根芯体的一端与所述第一进气口之间以及所述多根芯体的另一端与所述第一排气口之间均设有密封板，所述密封板设有多个通孔，所述第一进气口通过所述多个通孔与所述多根芯体的一端连接，所述多根芯体的另一端通过所述多个通孔与所述第一排气口连接；
[0008]所述第一进气口和所述第一排气口均用于供热气流通，以使所述多根芯体加热；所述第二进气口用于接收电堆模块排放的冷气，所述多根芯体的外壁用于加热所述冷气，加热后的所述冷气通过所述间隙排出至所述第二排气口外。
[0009]优选地，所述芯体的外壁设有多个散热鳍片，所述多个散热鳍片之间设有凹槽，所述凹槽沿所述芯体的外壁周向延伸设置。优选地，所述多根芯体之间平行设置。
[0010]优选地，所述导热件包括第一锥体、壳体以及第二锥体，所述第一进气口位于所述第一锥体的最小端，所述第一锥体的最大端与所述壳体的一端连接，所述壳体的另一端与所述第二锥体的最大端连接，所述第一排气口位于所述第二锥体的最小端。
[0011]优选地，两个所述密封板分别位于所述壳体的两端，两个所述密封板分别安装于
所述第一锥体的最大端和所述第二锥体的最大端。
[0012]优选地，所述第二进气口和所述第二排气口分别位于所述壳体的上端和下端，且所述第二进气口通过所述间隙与所述第二排气口连通。
[0013]优选地，所述导热件采用金属制成。
[0014]本技术还提出一种燃料系统，包括如上述所述的换热机构，所述燃料系统设有空滤模块、压缩模块、中冷模块、电堆模块以及涡轮模块，所述空滤模块与所述压缩模块连接，所述压缩模块通过所述换热机构与所述中冷模块连接，所述中冷模块与所述电堆模块连接，所述电堆模块通过所述换热机构与所述涡轮模块连接。
[0015]优选地，所述中冷模块与所述电堆模块之间设有加湿模块。
[0016]优选地，所述换热机构与所述涡轮模块之间设有气阀，所述气阀用于打开或关闭所述第二排气口。
[0017]本技术的技术方案通过所述导热件内设有用于输送气体的内腔以及安装于所述内腔中的多根芯体，每根所述芯体呈筒状的中空结构，且所述多根芯体之间设有间隙；其中，所述导热件包括第一进气口、第一排气口、第二进气口以及第二排气口，所述多根芯体的一端与所述第一进气口之间以及所述多根芯体的另一端与所述第一排气口之间均设有密封板，所述密封板设有多个通孔，所述第一进气口通过所述多个通孔与所述多根芯体的一端连接，所述多根芯体的另一端通过所述多个通孔与所述第一排气口连接；所述第一进气口和所述第一排气口均用于供热气流通，以使所述多根芯体加热；所述第二进气口用于接收电堆模块排放的冷气，所述多根芯体的外壁用于加热所述冷气，加热后的所述冷气通过所述间隙排出至所述第二排气口外。此热气对多根芯体进行加热，热气通过多根芯体排放至电堆中处理，使导热件内的内腔升温，热气通过电堆处理后，热气中含有电堆需要的气体，热气中的部分气体被电堆吸收后，排出的残余冷气经过导热件，由于导热件内已经被多根芯体加热，导热件的内腔温度较高，从而对冷气进行加热，加热后的冷气通过第二排气口排放至涡轮机中，从而有效避免了冷气生成为冷凝水，提高涡轮机中叶片的使用寿命。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0019]图1为本技术换热机构一实施例的示意图。
[0020]图2为本技术换热机构一实施例的爆炸图。
[0021]图3为本技术换热机构一实施例中芯体的结构图。
[0022]图4为本技术换热机构一实施例中燃料系统的示意图。
[0023]附图标号说明：
[0024][0025][0026]本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0027]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]需要说明，若本技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0029]另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换热机构，其特征在于，包括导热件，所述导热件内设有用于输送气体的内腔以及安装于所述内腔中的多根芯体，每根所述芯体呈筒状的中空结构，且所述多根芯体之间设有间隙；其中，所述导热件包括第一进气口、第一排气口、第二进气口以及第二排气口，所述多根芯体的一端与所述第一进气口之间以及所述多根芯体的另一端与所述第一排气口之间均设有密封板，所述密封板设有多个通孔，所述第一进气口通过所述多个通孔与所述多根芯体的一端连接，所述多根芯体的另一端通过所述多个通孔与所述第一排气口连接；所述第一进气口和所述第一排气口均用于供热气流通，以使所述多根芯体加热；所述第二进气口用于接收电堆模块排放的冷气，所述多根芯体的外壁用于加热所述冷气，加热后的所述冷气通过所述间隙排出至所述第二排气口外。2.如权利要求1所述的换热机构，其特征在于，所述芯体的外壁设有多个散热鳍片，所述多个散热鳍片之间设有凹槽，所述凹槽沿所述芯体的外壁周向延伸设置。3.如权利要求2所述的换热机构，其特征在于，所述多根芯体之间平行设置。4.如权利要求3所述的换热机构，其特征在于，所述导热件包括第一锥体、壳体以及第二锥体，所述第一进气口位于所述第一锥体的最小端，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王博，
申请(专利权)人：深圳市氢蓝时代动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：